由DGIST脑科学系的Yoo Wookyung教授和新生物学系的Kim Jin Hae教授领导的研究团队，与韩国基础科学研究院（KBSI）蛋白质结构/相互作用研究组的Lee Young-ho博士团队合作，开发了一项创新分析技术。该技术能够对内在无序蛋白质（IDP）进行精确的原子级检测——此类蛋白质因缺乏固定形态而难以分析。研究已发表于《美国国家科学院院刊》。
虽然蛋白质在拥有明确三维结构时才能执行正常功能，但大约三分之一的人类蛋白质属于IDP，它们如同松散的线团，不断变化，没有特定结构或形状。这些蛋白质在传递细胞内信号等方面发挥重要作用，然而，如果它们异常错误折叠或聚集，就会成为神经退行性疾病（如阿尔茨海默病和帕金森病，以痴呆症为代表）和代谢性疾病（如2型糖尿病）的关键诱因。然而，由于IDP运动状态的不断变化，此前在阐明其参与多种疾病的具体错误折叠机制方面存在技术局限。
为突破这一局限，研究团队建立了一种优化融合策略，将计算机模拟技术与真实实验数据相结合。首先，团队利用人工智能（AI）模型、先进模拟以及蛋白质数据库（PDB）的结构相关信息，生成了数万个蛋白质结构候选。接着，研究团队应用“最大熵”技术，将这些候选结构与真实实验获得的核磁共振波谱（NMR）数据进行比对，并为最接近实际蛋白质状态的结构赋予更高权重。该技术的核心优势在于能够精确识别蛋白质瞬间形成的中间级结构。
值得注意的是，这一成果得益于KBSI Lee Young-ho研究团队提供的精确NMR实验数据。KBSI的精密NMR数据使在溶液状态（而非固体或晶体状态）下观察蛋白质原子级结构成为可能，并对验证和反馈DGIST团队开发的算法是否准确反映蛋白质实际物理性质起到了决定性作用。基于此，研究团队精确追踪了蛋白质结构随温度或基因突变的变化规律。
DGIST的Yoo教授表示：“这项研究是DGIST超级计算AI教育与研究中心的计算资源及先进计算科学，与KBSI世界级精密分析基础设施和技术相结合的宝贵成果。通过解构此前无法分析的‘无定形’蛋白质的结构奥秘，我们期望这将成为理解痴呆症等难治性疾病发病机制、并开发控制这些疾病的治疗方法的关键分析工具。”
KBSI的李博士表示：“通过持续与DGIST的合作，我们计划继续开发针对无定形和疾病相关蛋白质的结构研究工具。我们还将与韩国科学技术信息研究院（KISTI）合作，基于世界三大PDB之一的PDBj，建立韩国版PDB（PDBj in Korea），为缺乏固定三维结构的无定形蛋白质创建结构档案。”
本研究由DGIST的硕博连读研究生Jeon Joo-hyung担任第一作者，DGIST的Yoo Wookyung教授、Kim Jin Hae教授以及KBSI的Lee Young-ho博士担任共同通讯作者。
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